JP7420055B2 - センサユニット - Google Patents

Description

本開示は、センサユニットに関する。

車両において外界の情報を取得する外界センサのセンシング領域が、当該外界に露出する露出面を通して設定されるセンサユニットは、広く知られている。例えば特許文献１の開示技術では、車両の側方にセンシング領域が設定される外界センサの露出面として窓の外面には、洗浄ノズルから洗浄流体が噴射されることで、当該外面が洗浄される。

米国特許第１００９９６３０号明細書

しかし、特許文献１の開示技術では、洗浄ノズルからの洗浄流体の噴射量によっては、窓の外面に洗浄流体が行き渡り難くなる。その結果、露出面の洗浄不良を招くおそれがある。特に近年、自動運転制御モードの車両において露出面の洗浄不良は、センシング性能の変動、ひいては自動運転制御の精度低下に繋がる懸念があるため、望ましくない。

本開示の課題は、外界センサの露出面に対する洗浄不良を抑制するセンサユニットを、提供することにある。

以下、課題を解決するための本開示の技術的手段について、説明する。尚、特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

本開示の一態様は、
車両（２）において外界の情報を取得する外界センサ（４０ａ）のセンシング領域（Ｒｓ）が、当該外界に露出する露出面（３３０ａ）を通して設定されるセンサユニット（１）であって、
露出面を洗浄するために、露出面へ向けて洗浄流体を噴射する洗浄ノズル（５１ａ，５０５１ａ，７０５１ａ）と、
車両の走行に伴って走行風（Ｗ）が流入することにより発生する気流（Ｆ）を露出面へ向かって案内する案内流路（３４０，２３４０，３３４０，４３４０，５３４０，６３４０）を、形成する流路形成構造（３４，２０３４，３０３４，４０３４，５０３４，６０３４）と、を備え、
外界センサのセンシング領域は、露出面を通して車両のピッチ軸方向（Ｙ）における側方に設定され、
案内流路は、車両の走行方向（Ｘ）において走行風が流入する前方から、後方の露出面へ向かって気流を案内する。

本開示の一態様において流路形成構造の形成する案内流路によると、車両の走行に伴う走行風の流入により発生する気流は、外界センサの露出面へ向かって案内される。このとき、洗浄ノズルから露出面へ向けて噴射される洗浄流体は、案内流路の気流と衝突することで、拡散され得る。故に、露出面に洗浄流体を行き渡らせて、露出面に対する洗浄不良を抑制することが、可能となる。

第一実施形態によるセンサユニットの車両への搭載状態を示す横断面図である。 第一実施形態によるセンサユニットの特性を説明するための横断面図である。 第一実施形態によるセンサユニットの詳細構造を示す側面図である。 図３のIV－IV線断面図である。 図３のV－V線断面図である。 第一実施形態によるセンサユニットの特性を説明するための側面図である。 第二実施形態によるセンサユニットの詳細構造を示す側面図である。 図７のVIII－VIII線断面図である。 図７のIX－IX線断面図である。 第二実施形態によるセンサユニットの特性を説明するための側面図である。 第三実施形態によるセンサユニットの詳細構造を示す側面図である。 第三実施形態によるセンサユニットの特性を説明するための側面図である。 第四実施形態によるセンサユニットの詳細構造を示す側面図である。 第四実施形態によるセンサユニットの特性を説明するための側面図である。 第五実施形態によるセンサユニットの詳細構造を示す側面図である。 第五実施形態によるセンサユニットの特性を説明するための側面図である。 第六実施形態によるセンサユニットの詳細構造を示す側面図である。 第六実施形態によるセンサユニットの特性を説明するための側面図である。 第七実施形態によるセンサユニットの詳細構造を示す側面図である。 第一実施形態の変形例によるセンサユニットの詳細構造を示す側面図である。

以下、複数の実施形態を図面に基づき説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことで、重複する説明を省略する場合がある。また、各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。さらに、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。

（第一実施形態）
図１に示すように第一実施形態のセンサユニット１は、車両２に搭載される。車両２は、自動運転制御モードにおいて定常的又は一時的に自動走行可能となっている。ここで自動運転制御モードは、条件付運転自動化、高度運転自動化、又は完全運転自動化といった、作動時のシステムが全ての運行タスクを実行する自律運転制御により、実現されてもよい。自動運転制御モードは、運転支援、又は部分運転自動化といった、乗員が一部又は全ての運転タスクを実行する高度運転支援制御において、実現されてもよい。自動運転制御モードは、それら自律運転制御と高度運転支援制御との組み合わせ又は切り替えにより、実現されてもよい。

まず、第一実施形態によるセンサユニット１の基本構造を、説明する。センサユニット１は、ハウジング３、センサ系４、洗浄系５、及び制御系６を備えている。以下、センサユニット１の方向に関する説明は、水平面上の車両２を基準に説明される。ここで車両２には、ロール軸方向に沿った走行方向Ｘと、ピッチ軸方向Ｙと、ヨー軸方向Ｚとが、定義されている。この定義の下、特に走行方向Ｘの前方及び後方は、走行方向Ｘの切り替えに拘らず固定されてもよいし、走行方向Ｘの切り替えに応じて逆転してもよい。

ハウジング３は、例えば樹脂、金属又はそれらの組み合わせにより中空扁平状の矩形箱形等に、形成されている。ハウジング３は、車両２のルーフ２０上に設置される。ハウジング３は、走行方向Ｘの前側及び後側並びにピッチ軸方向Ｙの左側及び右側に、それぞれルーフ２０の四辺に沿って立設される外壁部３１を、有している。各外壁部３１には、センサ窓３２が複数ずつ開口している。各センサ窓３２は、それぞれ板状の透明カバー３３により覆われている。各透明カバー３３の外面は、車両２の外界に露出する露出面３３０を、それぞれ構成している。

センサ系４は、複数の外界センサ４０を含んで構成されている。各外界センサ４０は、それぞれ個別の露出面３３０に対応して、ハウジング３の内部に保持されている。これによりハウジング３は、車両２のルーフ２０上において外界センサ４０を複数収容するための機能を、果たすようになっている。

各外界センサ４０は、例えばカメラ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging / Laser Imaging Detection and Ranging）、レーダ、及びソナー等のうち、それぞれ個別の一種類により構成される。ここで、種類とは構造の違いを含めて区別されるとすると、外界センサ４０のうち少なくとも二つ同士が同一の種類であってもよいし、外界センサ４０の全てが相異なる種類であってもよい。こうした各外界センサ４０には、対応する露出面３３０を通して車両２の外界をセンシングするセンシング領域Ｒｓが、図２に示すように設定されている。各外界センサ４０は、外界のセンシング領域Ｒｓに存在する物体の情報を、センシング情報として取得する。尚、図２及び後述の図３～５は、ピッチ軸方向Ｙの側方を向く露出面３３０ａを通して当該側方にセンシング領域Ｒｓが設定される外界センサ４０ａの例を、代表的に示している。

図１に示すように洗浄系５は、複数の洗浄モジュール５０を含んで構成されている。各洗浄モジュール５０は、それぞれ個別の露出面３３０に対応して、ハウジング３の内外に跨って保持されている。これにより各洗浄モジュール５０は、それぞれ個別の外界センサ４０にも対応している。各洗浄モジュール５０は、対応する外界センサ４０のセンシング領域Ｒｓに位置する露出面３３０を、洗浄対象とする。

図３～５に示すように各洗浄モジュール５０は、洗浄対象の露出面３３０へ向かって洗浄流体を噴射する洗浄ノズル５１を、少なくとも一つずつ有している。ここで、各洗浄モジュール５０において洗浄ノズル５１から噴射されて露出面３３０を洗浄するための洗浄流体は、例えばエア等の洗浄ガスであってもよいし、洗浄液であってもよい。さらに各洗浄モジュール５０は、洗浄ノズル５１以外にも、洗浄対象の露出面３３０を払拭する洗浄ワイパを、少なくとも一つずつ有していてもよい。尚、図３～５は、上述の如き側方用の外界センサ４０ａに対応した洗浄ノズル５１ａの例を、代表的に示している。

図１に示すように制御系６は、ハウジング３の内部に保持されている。制御系６は、少なくとも一つの専用コンピュータを主体に構成される。制御系６は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、被覆配線、ワイヤハーネス、及び内部バス等のうち少なくとも一種類を介して、センサユニット１のセンサ系４及び洗浄系５と、車両２内部の制御系とに接続される。制御系６は、センサ系４における少なくとも外界センサ４０のセンシング情報に基づくことで、洗浄系５における少なくとも洗浄ノズル５１の作動を制御する。制御系６は、センサ系４における少なくとも外界センサ４０のセンシング情報に基づくことで、自動運転制御モードを含む制御モードを、車両２内部の制御系と共同して実現する。

（詳細構造）
次に、第一実施形態によるハウジング３及び洗浄ノズル５１ａの詳細構造を、図２～６基づき説明する。尚、詳細構造の説明において走行方向Ｘの前方及び後方は、説明の便宜上、走行方向Ｘの切り替えに拘らず固定されているものとする。

図２～５に示すようにハウジング３は、ピッチ軸方向Ｙの側方を向く露出面３３０ａを通して当該側方にセンシング領域Ｒｓが設定される外界センサ４０ａを、走行方向Ｘに複数並べて収容している。ハウジング３において、これらの外界センサ４０ａに対応する側方用の各露出面３３０ａをピッチ軸方向Ｙの側方外界へと向かって露出させている側方外壁部３１ａは、車両２のルーフ２０上ではピッチ軸方向Ｙの両側に配置される。ハウジング３は、このような各側方外壁部３１ａにそれぞれ個別に設けられてルーフ２０上に案内流路３４０を構築するための流路形成構造３４を、含んで構成されている。そこで以下では、走行方向Ｘの前方へ向かって走行する車両２においてピッチ軸方向Ｙの左側に配置される流路形成構造３４につき、代表的に説明する。

図３～５に示すように流路形成構造３４は、案内面３４１を有している。案内面３４１は、走行方向Ｘ及びヨー軸方向Ｚに沿って広がり且つピッチ軸方向Ｙに実質垂直な仮想平面Ｓにおいて、平面状に形成されている。案内面３４１は、側方用の各露出面３３０ａと実質面一に接続されている。これにより各露出面３３０ａは、単一仮想平面Ｓ上に形成且つ配置されている。

流路形成構造３４は、一対の案内突体３４２を有している。各案内突体３４２は、案内面３４１においてヨー軸方向Ｚの上縁部及び下縁部から、それぞれピッチ軸方向Ｙの側方外界へと向かって突出している。ヨー軸方向Ｚにおける案内突体３４２間には、案内面３４１及び各露出面３３０ａに沿って案内流路３４０が形成されている。このように第一実施形態では、各案内突体３４２が案内面３４１及び各露出面３３０ａと共同して、案内流路３４０を形成している。これにより各露出面３３０ａは、案内流路３４０を通して側方外界に露出している。

図３，４，６に示すように、各案内突体３４２において走行方向Ｘの前側部分３４２ａは、同方向Ｘの前方から後方へ向かうほど、ヨー軸方向Ｚでは互いに接近するように、例えば平面状又は湾曲面状に傾斜している。これら各案内突体３４２の前側部分３４２ａは、案内流路３４０を絞る絞り部３４３を、共同して構築している。ここで絞り部３４３は、いずれの露出面３３０ａよりも走行方向Ｘの前方に配置されている。これにより絞り部３４３は、走行方向Ｘにおいて前方から後方の各露出面３３０ａへ向かうほど、ヨー軸方向Ｚにおける案内流路３４０の幅δｚを狭めている。

絞り部３４３は、走行方向Ｘの前方外界に対して、案内流路３４０を開放している。これにより図６に二点鎖線矢印で模式的に示すように、車両２の走行に伴って発生する走行風Ｗは、絞り部３４３の開放端から流路形成構造３４内に取り込まれることで、案内流路３４０へ流入する。その結果、案内流路３４０に発生する気流Ｆは、絞り部３４３により絞られた状態で、各露出面３３０ａへと向かって案内される。

図３，５，６に示すように、各案内突体３４２において前側部分３４２ａよりも走行方向Ｘの後側部分３４２ｂは、同方向Ｘの前方から後方へ向かうほど、ヨー軸方向Ｚでは互いに離間するように、例えば平面状又は湾曲面状に傾斜している。こうした各案内突体３４２の後側部分３４２ｂは、案内流路３４０を拡大する拡大部３４４を、共同して構築している。ここで拡大部３４４は、ヨー軸方向Ｚにおいて各露出面３３０ａの上下に距離を空けて、配置されている。これにより拡大部３４４は、走行方向Ｘにおいて前方の絞り部３４３から後方の各露出面３３０ａへ向かうほど、ヨー軸方向Ｚにおける案内流路３４０の幅δｚを拡げている。

拡大部３４４は、走行方向Ｘの後方外界に対して、案内流路３４０を開放している。これにより図６に二点鎖線矢印で模式的に示すように、車両２の走行に伴う走行風Ｗの流入によって案内流路３４０に発生した気流Ｆは、絞り部３４３による絞り作用を受けてから、拡大部３４４により拡散されることで、噴流の状態で各露出面３３０ａに案内される。

図３～６に示すように流路形成構造３４は、各露出面３３０ａにそれぞれ個別に対応した複数の洗浄ノズル５１ａを、保持している。各洗浄ノズル５１ａは、対応する露出面３３０ａを洗浄するために、走行方向Ｘにおいて当該対応露出面３３０ａの中心部に位置合わせして、配置されている。

図３，５に示すように各洗浄ノズル５１ａは、ヨー軸方向Ｚの上方から下方の対応露出面３３０ａへと向けて洗浄流体を噴射する噴射口５１０ａを、少なくとも一つずつ形成している。それぞれ筒状外形を呈する各洗浄ノズル５１ａの中心軸方向は、図３，６に示す噴射軸方向Ａｎとして、定義されている。ここで例えば、各洗浄ノズル５１ａに単一の噴射口５１０ａが設けられる構成等では、当該単一噴射口５１０ａの中心軸方向が噴射軸方向Ａｎと実質一致していてもよい。また、特に第一実施形態における各洗浄ノズル５１ａの噴射軸方向Ａｎは、ヨー軸方向Ｚに沿って上方から下方へ向かう方向に、設定されている。これにより各洗浄ノズル５１ａの噴射軸方向Ａｎは、図６に二点鎖線矢印で模式的に示すように、案内流路３４０を案内される気流Ｆの流動方向に対し、走行方向Ｘの前側において鋭角以上の角度で交差する。

（作用効果）
以上説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。

第一実施形態において流路形成構造３４の形成する案内流路３４０によると、車両２の走行に伴う走行風Ｗの流入により発生する気流Ｆは、外界センサ４０ａの露出面３３０ａへ向かって案内される。このとき、洗浄ノズル５１ａから露出面３３０ａへ向けて噴射される洗浄流体は、案内流路３４０の気流Ｆと衝突することで、拡散され得る。故に、露出面３３０ａに洗浄流体を行き渡らせて、露出面３３０ａに対する洗浄不良を抑制することが、可能となる。

第一実施形態による流路形成構造３４では、絞り部３４３が案内流路３４０を絞ることで、案内流路３４０により案内される気流Ｆとして、噴流が発生する。これによれば、洗浄ノズル５１ａから露出面３３０ａへと向けて噴射される洗浄流体は、案内流路３４０の噴流と衝突することで、広範囲に拡散され得る。故に、比較的大型の外界センサ４０ａに合わせた広面積の露出面３３０ａであっても、洗浄流体を行き渡らせることで、露出面３３０ａに対する洗浄不良を抑制することが、可能となる。

第一実施形態による外界センサ４０ａでは、センシング領域Ｒｓが車両２のピッチ軸方向Ｙにおける側方に露出面３３０ａを通して設定される。そこで案内流路３４０は、車両２の走行方向Ｘにおいて走行風Ｗの流入する前方から、後方の露出面３３０ａへと向かって気流Ｆを案内することで、洗浄ノズル５１ａからの洗浄流体に対して気流Ｆを露出面３３０ａの側方で衝突並びに拡散させることができる。故に、側方をセンシングする外界センサ４０ａの露出面３３０ａに対して、洗浄不良を抑制することが可能となる。

第一実施形態による案内流路３４０は、走行方向Ｘにおいて前方から後方の露出面３３０ａへ向かうほど車両２のヨー軸方向Ｚに狭められることで、露出面３３０に案内される気流Ｆとしての噴流を発生させることができる。これによれば、洗浄ノズル５１ａから露出面３３０ａへと向けて噴射される洗浄流体は、案内流路３４０の噴流と衝突することで、広範囲に拡散され得る。故に、比較的大型の外界センサ４０ａに合わせた広面積の露出面３３０ａであっても、洗浄流体を行き渡らせることで、露出面３３０ａに対する洗浄不良を抑制することが、可能となる。

第一実施形態によると、走行方向Ｘにおいて複数並ぶ外界センサ４０ａのピッチ軸方向Ｙにおける側方にセンシング領域Ｒｓが設定される露出面３３０ａは、走行方向Ｘに沿う単一仮想平面Ｓ上に形成される。これによれば、走行方向Ｘにおいて走行風Ｗの流入する前方から、後方にある各外界センサ４０ａの露出面３３０ａへ気流Ｆが案内されることで、洗浄ノズル４１ａからの洗浄流体に対して気流Ｆを、当該露出面３３０ａの側方で衝突並びに拡散させることができる。故に、側方をセンシングする複数外界センサ４０ａの露出面３３０ａに対して、洗浄不良を抑制することが可能となる。

第一実施形態によると、車両２のルーフ２０上において外界センサ４０ａを収容するためのハウジング３は、上述の原理により露出面３３０ａに洗浄流体を行き渡らせるための流路形成構造３４を、含んで構成される。これによれば、洗浄不良の抑制効果が与えられる露出面３３０ａを通して、外界センサ４０ａにより外界をセンシングするセンサユニット１を、車両２のルーフ２０上に容易に搭載することが可能となる。

第一実施形態によると、自動運転制御モードの車両２における外界センサ４０ａのセンシング領域Ｒｓは、露出面３３０ａを通して設定される。ここで特に第一実施形態では、露出面３３０ａに対する洗浄不良を上述の原理により抑制して、外界センサ４０ａのセンシング精度を確保することで、自動運転制御の精度を高めることが可能となる。

（第二実施形態）
図７～１０に示すように第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。

第二実施形態の流路形成構造２０３４は、一対の案内突体３４２に代えて、図７，８に示すように案内トンネル体２３４２を有している。案内トンネル体２３４２は、案内面３４１からピッチ軸方向Ｙへアーチ状に突出している。案内トンネル体２３４２が走行方向Ｘに沿ってストレートに形成する内周孔は、案内面３４１及び各露出面３３０ａに沿う案内流路２３４０の一部を、構成している。このように第二実施形態では、案内トンネル体２３４２が案内面３４１及び各露出面３３０ａと共同して、案内流路２３４０を形成している。これにより各露出面３３０ａは、案内流路２３４０を通して側方外界に露出している。

図７，８，１０に示すように、案内トンネル体２３４２においてピッチ軸方向Ｙに案内流路２３４０を挟んで案内面３４１と対向する対向部分２３４２ａは、走行方向Ｘに沿って前方から後方へ向かうほど、ピッチ軸方向Ｙでは案内面３４１と接近するように、例えば平面状又は湾曲面状に傾斜している。こうした対向部分２３４２ａは、案内面３４１と共同して絞り部２３４３を構築している。ここで絞り部２３４３は、いずれの露出面３３０ａよりも走行方向Ｘの前方に配置されている。これにより絞り部２３４３は、走行方向Ｘに沿って前方から後方の各露出面３３０ａへと向かうほど、ピッチ軸方向Ｙにおける案内流路３４０の幅δｙを狭めている。

絞り部２３４３は、走行方向Ｘの前方外界に対して、案内流路２３４０を開放している。これにより図１０に二点鎖線矢印で模式的に示すように、車両２の走行に伴って発生する走行風Ｗは、絞り部２３４３の開放端から流路形成構造２０３４内に取り込まれることで、案内流路２３４０へ流入する。その結果、案内流路２３４０に発生する気流Ｆは、絞り部２３４３により絞られた状態で、各露出面３３０ａへと向かって案内される。

図７～１０に示すように、走行方向Ｘにおいて絞り部２３４３よりも後方では、ヨー軸方向Ｚの上方外界及び下方外界並びに走行方向Ｘの後方外界に対して、案内流路２３４０が開放されている。これにより図１０に二点鎖線矢印で模式的に示すように、車両２の走行に伴う走行風Ｗの流入によって案内流路２３４０に発生した気流Ｆは、絞り部２３４３による絞り作用を受けてから、ピッチ軸方向Ｙにおいて幅δｙの拡大される案内流路２３４０では拡散されることで、噴流の状態で各露出面３３０ａに案内される。

このように第二実施形態による案内流路２３４０は、走行方向Ｘにおいて前方から後方の露出面３３０ａへ向かうほどピッチ軸方向Ｙに狭められることで、露出面３３０ａに案内される気流Ｆとしての噴流を発生させることができる。これによれば、洗浄ノズル５１ａから露出面３３０ａへと向けて噴射される洗浄流体は、案内流路２３４０の噴流と衝突することで、広範囲に拡散され得る。故に、比較的大型の外界センサ４０ａに合わせた広面積の露出面３３０ａであっても、洗浄流体を行き渡らせることで、露出面３３０ａに対する洗浄不良を抑制することが、可能となる。

（第三実施形態）
図１１，１２に示すように第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。

第三実施形態の流路形成構造３０３４において各案内突体３３４２の後側部分３３４２ｂは、いずれの露出面３３０ａよりも走行方向Ｘの前方に配置され、共同して拡大部３４４を構築している。これにより案内流路３３４０は、各露出面３３０ａのヨー軸方向Ｚにおける下方外界にも上方外界にも、開放されている。

各案内突体３３４２は、それぞれ走行方向Ｘにおいて前側部分３４２ａと後側部分３３４２ｂとの間の中間部分３３４２ｃにより、強制部３３４５を共同して構築している。ここで各案内突体３３４２の中間部分３３４２ｃは、走行方向Ｘの前方から後方へ向かうほど、ヨー軸方向Ｚの下方へと向かって、例えば平面状又は湾曲面状に傾斜している。こうして中間部分３３４２ｃから構成される強制部３３４５は、走行方向Ｘにおいて前方の絞り部３４３から後方の拡大部３４４へ向かうほど、案内流路３３４０を所定幅δｚにてヨー軸方向Ｚの下方へと向かう方向Ｄｄに、傾斜させている。

以上の構成から図１２に二点鎖線矢印で模式的に示すように、車両２の走行に伴う走行風Ｗの流入によって案内流路３３４０に発生した気流Ｆは、絞り部３４３による絞り作用を受けてから、拡大部３４４による拡散作用を受けて噴流となる前に、強制部３３４５によって流動方向を強制案内される。この強制案内作用を受けた気流Ｆの流動方向は、走行方向Ｘにおいて前方から後方の各露出面３３０ａへ向かうほど、ヨー軸方向Ｚの下方へ向かうように設定されることで、各洗浄ノズル５１ａの噴射軸方向Ａｎとは走行方向Ｘの前側において鋭角に交差する。

このように第三実施形態による案内流路３３４０は、走行方向Ｘにおいて前方から後方の露出面３３０ａへ向かうほど、ヨー軸方向Ｚにおける下方へ向かうように、気流Ｆを案内する。そこで、洗浄ノズル５１ａからヨー軸方向Ｚにおける下方の露出面３３０ａへと向かって洗浄流体が噴射される噴射軸方向Ａｎは、気流Ｆと交差する方向に設定されることで、洗浄流体と気流Ｆの衝突箇所に渦流が発生して当該洗浄流体が拡散し易くなる。故に、露出面３３０ａに洗浄流体を行き渡らせる作用を高めて、露出面３３０ａに対する洗浄不良の抑制効果を担保することが、可能となる。

さらに第三実施形態による案内流路３３４０は、ヨー軸方向Ｚにおける露出面３３０ａの下方にて開放される。これによれば、走行方向Ｘの前方から後方の露出面３３０ａへと向かって案内された気流Ｆに対して、洗浄ノズル５１ａからの噴射により衝突した洗浄液の場合の洗浄流体は、露出面３３０ａでの拡散洗浄後、下方における案内流路３３４０の開放箇所から外界へ排出され得る。これによれば、露出面３３０ａに対する洗浄不良の抑制効果に応じて汚れを含み易くなる洗浄液の排出性を、高めることが可能となる。

（第四実施形態）
図１３，１４に示すように第四実施形態は、第二実施形態の変形例である。

第四実施形態の流路形成構造４０３４において、案内トンネル体４３４２が案内流路４３４０の一部を形成する内周孔は、走行方向Ｘの前方から後方へ向かうほどピッチ軸方向Ｙの下方へと向かって傾斜する傾斜方向Ｄｄに沿って、ストレートに形成されている。こうした案内トンネル体４３４２は、ピッチ軸方向Ｙに案内流路４３４０を挟んで案内面３４１と対向する対向部分４３４２ａにより、第三実施形態に準ずる強制案内作用の付加された絞り部４３４３を、構築している。ここで案内トンネル体４３４２の対向部分４３４２ａは、上述の傾斜方向Ｄｄに沿って走行方向Ｘの前方から後方へ向かうほど、ピッチ軸方向Ｙでは案内面３４１と接近するように、例えば平面状又は湾曲面状に傾斜している。これにより絞り部４３４３は、傾斜方向Ｄｄに沿って走行方向Ｘの前方から後方の各露出面３３０ａへ向かうほど、案内流路４３４０の幅δｙ（図示省略）を狭めている。

以上の構成から図１４に二点鎖線矢印で模式的に示すように、車両２の走行に伴う走行風Ｗの流入によって案内流路４３４０に発生した気流Ｆは、幅δｙの拡大による拡散作用を受けて噴流となる前に、絞り作用と同時に流動方向の強制案内作用を絞り部４３４３から受ける。この強制案内作用を受けた気流Ｆの流動方向は、走行方向Ｘにおいて前方から後方の各露出面３３０ａへ向かうほど、ヨー軸方向Ｚの下方へ向かう方向となることで、各洗浄ノズル５１ａの噴射軸方向Ａｎとは走行方向Ｘの前側において鋭角に交差する。

このような第四実施形態では特に、第二及び第三実施形態に準ずる作用効果を発揮することが、可能である。

（第五実施形態）
図１５，１６に示すように第五実施形態は、第一実施形態の変形例である。

第五実施形態において、各露出面３３０ａにそれぞれ対応する洗浄ノズル５０５１ａは、走行方向Ｘにおいて当該対応露出面３３０ａの中心部よりも後方に偏って、配置されている。これら各洗浄ノズル５０５１ａの噴射軸方向Ａｎは、ヨー軸方向Ｚの上方から下方へ向かうほど、走行方向Ｘの後方から前方へ向かって傾斜している。換言すれば、各洗浄ノズル５０５１ａの噴射軸方向Ａｎは、走行方向Ｘの後方から前方へ向かうほど、ヨー軸方向Ｚの上方から下方へ向かって傾斜している

第五実施形態の流路形成構造５０３４においてヨー軸方向Ｚの下側案内突体５３４２の後側部分５３４２ｂは、いずれの露出面３３０ａよりも走行方向Ｘの前方に配置されている。これにより案内流路５３４０は、各露出面３３０ａのヨー軸方向Ｚにおける下方外界に対して、開放されている。一方、流路形成構造５０３４においてヨー軸方向Ｚの上側案内突体５３４２の後側部分３４２ｂは、第一実施形態と同様、各露出面３３０ａのヨー軸方向Ｚにおける上方に距離を空けて配置されている。これにより上側案内突体５３４２の後側部分３４２ｂは、いずれの露出面３３０ａよりも前方では下側案内突体５３４２の後側部分５３４２ｂを共同して拡大部３４４を構築している一方、それら各露出面３３０ａの上方では案内傾斜部５３４６を単独で構築している。

各案内突体５３４２は、それぞれ走行方向Ｘにおいて前側部分３４２ａと後側部分５３４２ｂとの間の中間部分５３４２ｃにより、強制部５３４５を共同して構築している。ここで各案内突体５３４２の中間部分５３４２ｃは、走行方向Ｘの前方から後方へ向かうほど、ヨー軸方向Ｚの上方へと向かって、例えば平面状又は湾曲面状に傾斜している。こうして中間部分５３４２ｃから構成される強制部５３４５は、走行方向Ｘにおいて前方の絞り部３４３から後方の拡大部３４４へ向かうほど、案内流路５３４０を所定幅δｚにてヨー軸方向Ｚの上方へと向かう方向Ｄｕに、傾斜させている。

以上の構成から図１６に二点鎖線矢印で模式的に示すように、車両２の走行に伴う走行風Ｗの流入によって案内流路５３４０に発生した気流Ｆは、絞り部３４３による絞り作用を受けてから、拡大部３４４による拡散作用を受けて噴流となる前に、強制部５３４５によって流動方向を強制案内される。この強制案内作用を受けた気流Ｆの流動方向は、走行方向Ｘにおいて前方から後方の各露出面３３０ａへ向かうほど、ヨー軸方向Ｚの上方へ向かうように設定されることで、各洗浄ノズル５０５１ａの噴射軸方向Ａｎとは対抗する。ここで対抗とは、気流Ｆの流動方向が噴射軸方向Ａｎの実質真逆となる状態は勿論、気流Ｆの流動方向が走行方向Ｘの後側において比較的小さな鋭角に噴射軸方向Ａｎと交差する状態も、含む。また、そうした流動方向の気流Ｆは、ヨー軸方向Ｚにおいて露出面３３０ａの上方に位置した案内傾斜部５３４６によっても、走行方向Ｘにおける前方から後方の各露出面３３０ａへ向かうほど、ヨー軸方向Ｚの上方へ向かって案内される。

このように第五実施形態による案内流路５３４０は、走行方向Ｘにおいて前方から後方の露出面３３０ａへ向かうほど、ヨー軸方向Ｚにおける上方へ向かうように、気流Ｆを案内する。そこで、走行方向Ｘにおける露出面３３０ａの中心部よりも後方に偏って配置の洗浄ノズル５０５１ａから、ヨー軸方向Ｚにおける下方の露出面３３０ａへ向かって洗浄流体が噴射される噴射軸方向Ａｎは、気流Ｆと対抗する方向に設定されることで、洗浄流体と気流Ｆの衝突箇所に渦流が発生して当該洗浄流体が拡散し易くなる。故に、露出面３３０ａに洗浄流体を行き渡らせる作用を高めて、露出面３３０ａに対する洗浄不良の抑制効果を担保することが、可能となる。

さらに第五実施形態の流路形成構造５０３４によると、走行方向Ｘにおいて前方から後方の露出面３３０ａへ向かうほどヨー軸方向Ｚでは上方へと向かうように、露出面３３０ａの上方の案内傾斜部５３４６によっても案内され得る。これによれば、洗浄流体と気流Ｆとの衝突箇所での渦流発生による当該洗浄流体の拡散性を、複数の露出面３３０ａに対して確保して、それら露出面３３０ａに対する洗浄不良の抑制効果を担保することが、可能となる。

しかも第五実施形態による案内流路５３４０は、ヨー軸方向Ｚにおける露出面３３０ａの下方にて開放される。故に、第三実施形態と同様の原理により、露出面３３０ａに対する洗浄不良の抑制効果に応じて汚れを含み易くなる洗浄液の排出性を、高めることが可能となる。

（第六実施形態）
図１７，１８に示すように第六実施形態は、第二実施形態の変形例である。

第六実施形態では、第五実施形態の洗浄ノズル５０５１ａが、各露出面３３０ａにそれぞれ対応して配置されている。

第六実施形態の流路形成構造６０３４において、案内トンネル体６３４２が案内流路６３４０の一部を形成する内周孔は、走行方向Ｘの前方から後方へ向かうほどピッチ軸方向Ｙの上方へと向かって傾斜する傾斜方向Ｄｕに沿って、ストレートに形成されている。こうした案内トンネル体６３４２は、ピッチ軸方向Ｙに案内流路４３４０を挟んで案内面３４１と対向する対向部分６３４２ａにより、第五実施形態に準ずる強制案内作用の付加された絞り部６３４３を、構築している。ここで案内トンネル体６３４２の対向部分６３４２ａは、上述の傾斜方向Ｄｕに沿って走行方向Ｘの前方から後方へ向かうほど、ピッチ軸方向Ｙでは案内面３４１と接近するように、例えば平面状又は湾曲面状に傾斜している。これにより絞り部６３４３は、傾斜方向Ｄｕに沿って走行方向Ｘの前方から後方の各露出面３３０ａへ向かうほど、案内流路６３４０の幅δｙ（図示省略）を狭めている。

以上の構成から図１８に二点鎖線矢印で模式的に示すように、車両２の走行に伴う走行風Ｗの流入によって案内流路６３４０に発生した気流Ｆは、幅δｙの拡大による拡散作用を受けて噴流となる前に、絞り作用と同時に流動方向の強制案内作用を絞り部６３４３から受ける。この強制案内作用を受けた気流Ｆの流動方向は、走行方向Ｘにおいて前方から後方の各露出面３３０ａへ向かうほど、ヨー軸方向Ｚの上方へ向かう方向となることで、各洗浄ノズル５０５１ａの噴射軸方向Ａｎとは対抗する。ここでの対抗も、第五実施形態の場合と同様である。

このような第六実施形態では特に、第二及び第五実施形態に準ずる作用効果を発揮することが、可能である。

（第七実施形態）
図１９に示すように第七実施形態は、第一実施形態の変形例である。

第七実施形態において、各露出面３３０ａにそれぞれ対応する洗浄ノズル７０５１ａは、走行方向Ｘにおいて当該対応露出面３３０ａの中心部よりも前方に偏って、配置されている。これら各洗浄ノズル７０５１ａの噴射軸方向Ａｎは、第一実施形態と同様、ヨー軸方向Ｚに沿って上方から下方へ向かう方向に、設定されている。

このような第七実施形態の走行方向Ｘでは、前方から後方の露出面３３０ａへ向かって案内された気流Ｆにより、洗浄ノズル７０５１ａからの洗浄流体が露出面３３０ａの中心部よりも前方から後方へと吹き流されても、当該吹き流しを逆に利用して洗浄流体を露出面３３０ａに行き渡らせることができる。故に、露出面３３０ａに対する洗浄不良の抑制効果を担保することが、可能となる。

（他の実施形態）
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

図２０に示すように第一～第七実施形態の変形例では、複数の外界センサ４０，４０ａに対して共通の露出面３３０ａが、単一仮想平面Ｓ上に設けられていてもよい。尚、図２０は、第一実施形態の変形例を代表的に示している。

第一～第七実施形態の変形例では、走行方向Ｘの前方及び後方の少なくとも一方にセンシング領域Ｒｓが設定される外界センサ４０の露出面３３０に関して、流路形成構造３４，２０３４，３０３４，４０３４，５０３４，６０３４が構築されていてもよい。第一～第七実施形態の変形例において露出面３３０，３３０ａを形成する透明カバー３３は、外界センサ４０，４０ａ自体に設けられていてもよい。第一～第七実施形態の変形例において露出面３３０，３３０ａは、外界センサ４０，４０ａにおける例えばレンズ等の光学部材により、形成されていてもよい。

第一～第七実施形態の変形例では、露出面３３０ａと案内面３４１とがピッチ軸方向Ｙにずれることで、段差状に接続されていてもよい。第二～第七実施形態の変形例では、第七実施形態による洗浄ノズル７０５１ａの偏り配置構成が組み合わされていてもよい。第五及び第六実施形態では、第一実施形態による洗浄ノズル５１ａの中心部配置構成が組み合わされていてもよい。

第一及び第七実施形態の変形例においてヨー軸方向Ｚの各案内突体３４２の後側部分３４２ｂは、第三実施形態に準じて、ヨー軸方向Ｚにおける露出面３３０ａの上下外界に開放されていてもよい。第三実施形態の変形例において各案内突体３３４２の後側部分３３４２ｂは、第一実施形態に準じて、ヨー軸方向Ｚにおける露出面３３０ａの上下に距離を空けて配置されていてもよい。第五実施形態の変形例においてヨー軸方向Ｚの下側案内突体５３４２の後側部分５３４２ｂは、第一実施形態に準じて、ヨー軸方向Ｚにおける露出面３３０ａの下方に距離を空けて配置されていてもよい。第五実施形態の変形例においてヨー軸方向Ｚの上側案内突体５３４２の後側部分５３４２ｂは、第三実施形態に準じて、ヨー軸方向Ｚにおける露出面３３０ａの上方外界に開放されることで、案内傾斜部５３４６を構築していなくてもよい。

１：センサユニット、２：車両、３：ハウジング、３４，２０３４，３０３４，４０３４，５０３４，６０３４：流路形成構造、４０，４０ａ：外界センサ、５１，５１ａ，５０５１ａ，７０５１ａ：洗浄ノズル、３３０，３３０ａ：露出面、３４０，２３４０，３３４０，４３４０，５３４０，６３４０：案内流路、３４３，２３４３，４３４３，６３４３：絞り部、５３４６ 案内傾斜部、Ａｎ：噴射軸方向、Ｆ：気流、Ｒｓ：センシング領域、Ｓ：仮想平面、Ｗ：走行風、Ｘ：走行方向、Ｙ：ピッチ軸方向、Ｚ：ヨー軸方向

Claims (12)

1. 車両（２）において外界の情報を取得する外界センサ（４０ａ）のセンシング領域（Ｒｓ）が、当該外界に露出する露出面（３３０ａ）を通して設定されるセンサユニット（１）であって、
   前記露出面を洗浄するために、前記露出面へ向けて洗浄流体を噴射する洗浄ノズル（５１ａ，５０５１ａ，７０５１ａ）と、
   前記車両の走行に伴って走行風（Ｗ）が流入することにより発生する気流（Ｆ）を前記露出面へ向かって案内する案内流路（３４０，２３４０，３３４０，４３４０，５３４０，６３４０）を、形成する流路形成構造（３４，２０３４，３０３４，４０３４，５０３４，６０３４）と、を備え、
   前記外界センサの前記センシング領域は、前記露出面を通して前記車両のピッチ軸方向（Ｙ）における側方に設定され、
   前記案内流路は、前記車両の走行方向（Ｘ）において前記走行風が流入する前方から、後方の前記露出面へ向かって前記気流を案内するセンサユニット。
2. 前記流路形成構造は、前記案内流路を絞ることにより前記気流としての噴流を発生させる絞り部（３４３，２３４３，４３４３，６３４３）を、有する請求項１に記載のセンサユニット。
3. 前記案内流路（３４０，３３４０，５３４０）は、前記走行方向において前方から後方の前記露出面へ向かうほど前記車両のヨー軸方向（Ｚ）に狭められる請求項１又は２に記載のセンサユニット。
4. 前記案内流路（２３４０，４３４０，６３４０）は、前記走行方向において前方から後方の前記露出面へ向かうほど前記ピッチ軸方向に狭められる請求項１又は２に記載のセンサユニット。
5. 前記案内流路（３３４０，４３４０）は、前記走行方向において前方から後方の前記露出面へ向かうほど前記車両のヨー軸方向（Ｚ）における下方へ向かうように、前記気流を案内し、
   前記洗浄ノズル（５１ａ，７０５１ａ）から前記車両のヨー軸方向（Ｚ）における下方の前記露出面へ向かって前記洗浄流体が噴射される噴射軸方向（Ａｎ）は、前記気流と交差する方向に設定される請求項１～４のいずれか一項に記載のセンサユニット。
6. 前記案内流路（５３４０，６３４０）は、前記走行方向において前方から後方の前記露出面へ向かうほど前記車両のヨー軸方向（Ｚ）における上方へ向かうように、前記気流を案内し、
   前記走行方向における前記露出面の中心部よりも後方に偏って配置される前記洗浄ノズル（５０５１ａ）から、前記車両のヨー軸方向（Ｚ）における下方の前記露出面へ向かって前記洗浄流体が噴射される噴射軸方向（Ａｎ）は、前記気流と対抗する方向に設定される請求項１～４のいずれか一項に記載のセンサユニット。
7. 前記流路形成構造は、前記走行方向において前方から後方の前記露出面へ向かうほど前記車両のヨー軸方向（Ｚ）における上方へ向かうように、前記気流を案内する案内傾斜部（５３４６）を、前記車両のヨー軸方向（Ｚ）における前記露出面の上方に有する請求項６に記載のセンサユニット。
8. 前記走行方向において複数並ぶ前記外界センサの前記ピッチ軸方向における側方に前記センシング領域が設定される前記露出面は、前記走行方向に沿う単一仮想平面（Ｓ）上に形成される請求項１～７のいずれか一項に記載のセンサユニット。
9. 前記洗浄ノズル（７０５１ａ）は、前記走行方向における前記露出面の中心部よりも前方に偏って配置される請求項１～８のいずれか一項に記載のセンサユニット。
10. 前記洗浄流体は、洗浄液であり、
    前記案内流路は、前記車両のヨー軸方向（Ｚ）における前記露出面の下方にて開放される請求項１～９のいずれか一項に記載のセンサユニット。
11. 前記流路形成構造を含んで構成され、前記車両のルーフ上において前記外界センサを収容するためのハウジング（３）を、備える請求項１～１０のいずれか一項に記載のセンサユニット。
12. 自動運転制御モードの前記車両における前記センシング領域が、前記露出面を通して設定される請求項１～１１のいずれか一項に記載のセンサユニット。

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